Předmět Mikroelektronika a technologie součástek (FEKT-BMTS)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FEKT-BMTS - Mikroelektronika a technologie součástek, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Vysoké učení technické v Brně (VUT).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Seznámit studenty se základy technologie mikroelektronických součástek, obvodů a systémů v míře nezbytné jak pro zapojení do praxe, tak pro pokračování studia v magisterském studijním programu

Osnova

1. Úvod do konstrukce a pouzdření elektronických mikrosystémů – moderní hardware. Vývoj mikroelektronických technologií a význam pouzdření. Stupňující se role tepelného managementu v mikroelektronice. Související legislativa, vliv elektrotechniky na zdraví a životní prostředí. Pravidla pro návrh hybridního integrovaného obvodu.2. Vrstvové integrované obvody - tlusté vrstvy. Fyzikální podstata a funkce tlustých vrstev, cermetové a polymerní struktury. Význam v realizaci pasivních sítí - parametry a vlastnosti (vrstvový odpor a trimování rezistorů). Princip sítotisku jako nevakuového způsobu vytváření tlustovrstvových struktur, základní parametry a vlastnosti, význam reologie.3. Vrstvové integrované obvody - tenké vrstvy. Princip a význam tenkovrstvových struktur pro mikroelektroniku. Fyzikální depoziční metody pro vytváření tenkých vrstev, vakuové napařování a naprašování. Vznik struktury a mechanizmus vodivosti. Význam realizace pasivních sítí - parametry a vlastnosti. Vrstvový odpor a jeho měření. 4. Polovodičové čipy jako základ aktivních součástek. Základní princip a konstrukce polovodičových čipů, jejich osazování a připojování. Pouzdření čipů. Metody kontaktování ultrazvukem a termokompresí. Speciální provedení polovodičových součástek - Flip Chip, Beam Lead, Tape Automated Bonded, Wafer Level Packaging.5. Perspektivní pasivní součástky pro elektroniku. Rezistor, kondenzátor, induktor - fyzikální představitelé, základní parametry a jejich chování v obvodech. Konstrukce a provedení - diskrétní, integrované, sdružené, násobné atd. Charakteristiky, volba a specifika použití. Vývojové trendy a integrace.6. Pouzdra a substráty. Význam substrátu pro pouzdření (organické, anorganické, křemíkové) - různé úrovně pouzdření. Pevné a flexibilní substráty. Základní parametry pouzder, vlastnosti - koeficient tepelné roztažnosti. Typy pouzder a provedení jejich vývodů – DIL, SOIC, SOT, PGA, BGA, QFN , atd. Vývoj pouzdření – SOC, SOP a 3D pouzdra.7. Propojování v elektronice – elektrické spoje. Pájení, pájky a pájecí procesy. Měkké a tvrdé pájení a význam tavidel. Pájení vlnou, přetavením a ruční – zásady a základní parametry. Lepidla pro elektroniku – nevodivá, elektricky vodivá a tepelně vodivá. Jakost pájených spojů a jejich testování v elektronických obvodech. 8. Montážní technologie - povrchová montáž. Základní princip a charakteristiky. Součástková základna, pouzdra s páskovými, kulovými a plošnými vývody. Vývoj pasivních součástek pro povrchovou montáž. Technologický postup v povrchové montáži – nanášení pájecí pasty, osazování, přetavení, čištění a testování.9. Řízení jakosti v elektrotechnických výrobách a legislativa. Výskyt chyb, jejich záznam a vyhodnocování, matematický přístup k ppm. Statistické řízení jakosti a nástroje jakosti. Poruchy v elektronických výrobách, výskyt a třídění poruch. Kontrola a kontrolní systémy, optické a elektronické. 10. Ekodesign a lidské zdraví. Ekologický návrh elektrotechnických výrobků. Sledování životního prostředí, ekologický návrh a zacházení s elektrotechnickými odpady. Podmínky udělování shody a označení CE. Legislativa EU, normy RoHS, WEEE a EuP. Zdraví a elektrotechnický odpad.

Literatura

Szendiuch,I.: Mikroelektronika a technologien součástek, Skriptum VUR vBrně, ÚMEL, ISBN 978-80-214-3960-3 (CS)Szendiuch,I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM, 1997 (CS)Szendiuch, I. Technologie elektronických obvodů a systémů. 1 vyd. Brno: Nakladatelství VUTIUM, Brno, 2007. ISBN 80-214-3292-6 (CS)Tummala, R.: Fundamentals of Microsystems Pacakaging, McGraw-Hill, New York, 2001, ISBN 0-07-137169- (EN)

Požadavky

Student si dokáže vybavit, reprodukovat a popsat základní fyzikální principy z oblasti elektřiny a magnetismu, a je také schopen vlastními slovy vyjádřit a objasnit základní pojmy z oblasti elektrotechnologie.

Garant

doc. Ing. Ivan Szendiuch, CSc.

Vyučující

doc. Ing. Ivan Szendiuch, CSc.Ing. Martin Adámek, Ph.D.Ing. Edita HejátkováIng. Michal Řezníček